[发明专利]天基外辐射源雷达的地杂波干扰实时抑制方法

说明书

本发明涉及一种天基外辐射源雷达的地杂波干扰实时抑制方法，其中根据对系统射频信号的收发时序要求，完成天基外辐射源雷达系统的关键参数设计；分析天基雷达平台与外辐射源的空间位置和运动关系，建立天基外辐射源雷达地杂波数学模型；利用直达波信号构造参考信号，与双通道回波天线接收到的目标信号进行互相关处理；一通道第n帧信号的相关结果与二通道第n‑1帧信号的相关结果采用双脉冲对消器消除地杂波干扰；重复互相关处理及双脉冲对消步骤将杂波抑制处理后的N帧信号沿速度维作傅里叶变换实现相参积累，采用恒虚警准则实现目标检测。本发明能较好地抑制地杂波干扰，同时降低算法复杂度，便于实现天基平台的实时数据处理。

技术领域

本发明涉及一种天基外辐射源雷达的地杂波干扰实时抑制方法，属于雷达信号处理技术领域。

背景技术

天基外辐射源雷达是一个双基地或多基地雷达系统，其本身不使用发射机，而是利用导航、通信卫星信号作为外辐射源，并将雷达接收机安装在飞机、无人机、飞艇、气球、卫星等广义天基平台上，侦收空中目标对外辐射源电磁场的扰动实现目标探测，如图1所示。

在天基外辐射源雷达信号处理流程中，地杂波抑制是系统面临的主要难点。传统地基雷达的杂波谱主要分布在零多普勒频率附近一个较窄的频带内，杂波抑制相对简单，而天基外辐射源雷达的杂波环境更为复杂，平台和外辐射源的自身运动使得地杂波分布具有空时二维分布特性。一方面，由于平台运动的径向速度分量造成地杂波谱整体的多普勒频移；另一方面，各杂波单元由于相对平台方位的不一致造成多普勒频移的不一致性，进而造成主瓣杂波谱的多普勒展宽。

在名称为“基于多通道NLMS的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法”申请号为201310752143.3的发明中，以及名称为“基于多通道RLS的外辐射源雷达海杂波干扰抑制方法”申请号201410161408.7的发明中，主要针对地基外辐射源雷达系统的杂波抑制，且算法复杂度高，收敛时间长，需要利用计算机进行离线的非实时处理。

在名称为“利用GPU实现外辐射源雷达多通道时域杂波抑制”申请号为201410428377.7的方法中，在名称为“外辐射源雷达自适应杂波抑制的FPGA实现设备和方法”申请号201310331240.5的发明中，以及名称为“一种基于GPU的外辐射源雷达直达波杂波对消实时处理方法”申请号为201310099540.5的发明中，重在描述利用GPU、FPGA等各种硬件平台实现杂波抑制方法。

发明内容

本发明的目的是针对天基外辐射源雷达探测海面和空中动目标时，传统空时自适应滤波算法复杂度高、收敛时间长、无法满足实时处理需求的问题，提出一种天基外辐射源雷达的地杂波干扰抑制方法，能较好地抑制地杂波干扰，同时降低算法复杂度，便于实现天基平台的实时数据处理。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种天基外辐射源雷达的地杂波干扰实时抑制方法；

其中，天基外辐射源采用地球静止轨道卫星星座，雷达接收机安装在运动的低轨卫星平台上，同时接收直达波信号和回波信号；

要求天线阵列各通道沿飞行的轴向排列，且在每个脉冲重复间隔上，使后一通道的相位中心与前一通道的相位中心位置重合；

将利用直达波信号构造的参考信号，与双通道回波天线接收到的目标信号分别进行互相关处理；

将一通道第n帧信号的相关结果与二通道第n-1帧信号的相关结果采用双脉冲对消器来消除地杂波干扰；

重复进行互相关处理至双脉冲对消的步骤，将地杂波干扰处理后的N帧信号沿速度维作傅里叶变换实现相参积累，采用恒虚警准则实现目标检测；

完成天基外辐射源雷达地杂波干扰抑制处理。

本发明与背景技术相比，具有如下优点：